Устройство для измерения скорости Советский патент 1978 года по МПК G01S9/44 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ своим вторым выходом с передающей антенной 6, при этом выход усилителя 4 постоянного тока соединен с входом блока 7 измерения частоты, частотно-сдвигающий блок 8, датчик 9 величины опорной частоты и блок 10 вычитания, при этом частотно-сдвигающий блок 8 включен междз выходом приемной антенны 1 и вторым входом фазового детектора 3, а выход датчика 9 величины опорной частоты соединен с первым входом блока 10 вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока 7 измерения частоты. Устройство для измерения скорости работает следующим образом. Электромагнитные колебания, излучаемые генератором 2 высокой частоты, через передающую антенну 6 после отражения от поверхности 11 объекта, скорость движения которого измеряется, принимаются приемной антенной 1, имея относительно сигнала генератора 2 высокой частоты фазовое запаздывание ф. Если параметры устройства выбраны таким образом, что выполняется условие Af -КЕ - /макс - „ где А/макс - девиация частоты между сигналом генератора высокой частоты и сигналом, отраженным от поверхности объекта; К-коэффициент усиления разомкнутой системы ФАПЧ; отр - напряженность поля отраженного сигнала на входе приемной антенны;R - расстояние от устройства до поверхности объекта, то величина фазового запаздывания определяется как 4и; ,. . где fo - собственная частота генератора высокой частоты; С - скорость света. Принятый сигнал поступает на частотносдвигающий блок 8, выполненный, например, в виде лампы бегущей волны, работающей в режиме серрадинироваиия, который изменяет частоту сигнала на некоторую опорную величину fon и соответственно фазу на величину Топ - Поэтому на выходе частотно-сдвигающего блока 8 фаза сигнала будет отставать от фазы генератора 2 высокой частоты иа величину + ср,(/,+/„„)А где FH - допплеровский сдвиг частоты принятого сигнала. Этот сигнал детектируется фазовым детектором 3, с выхода которого управляющее напряжение через усилитель 4 постоянного тока С помощью блока 5 управления частотой изменяет частоту генератора высокой частоты по закону fr - /о + sin 27Г (F + f J t. Таким образом, частота генератора 2 высокой частоты при облучении поверхности 11 объекта, движущегося со скоростью V, изменяется на величину + fonВеличина частоты Р измеряется блоком 7 измерения частоты. Вычитая с помощью блока 10 вычитания из измеренного значения F опорное значение fon, вырабатываемое датчиком величины 9 опорной частоты, можно определить значение допплеровской частоты с учетом направления движения объекта P P-f,n. При этом необходимо, чтобы выполнялось условие где диакс -максимальное значение допплерОБСкого сдвига частоты. Тогда, если объект движется от измерителя, то F - д+/оп и , а если объект движется на измеритель, то + /оп и . Сравнительные испытания данного устройства с известным показали, что оно определяет не только величину скорости движения, на и знак направления движения объекта, что позволяет, сохраняя высокую точность измерения радиальной скорости объекта, расщирить функциональные возможности устройства. Формула изобретения Устройство для измерения скорости, содержащее приемную антенну и последовательно соединенные генератор высокой частоты, фазовый детектор, усилитель постоянного тока и блок управления частотой, выход .которого соединен с входом генератора высокой часто-ты, соединенного своим вторым выходом с пе-редающей антенной, при этом выход усилителя постоянного тока соединен с входом блока; из.мереиия частоты, отличающееся тем,, что, с целью расширения функциональных: возможностей путем определения знака направления движения, в него введены частотио-сдвигающий блок, датчик величины опорной частоты и блок вычитания, при этом частотно-сдвигающий блок включен между выходом приемной антенны и вторым входом фазового детектора, а выход датчика величи1 ы опорной частоты соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого Соединен с выходом блока измерения частоты.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельсгво СССР №304865, М. Кл. G 01S 9/44, 28.12.69.